イオン結合
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陽イオンに接する陰イオンが１個だと、分子になるだけで、結晶にはなりません。 陽イオンに接する陰イオンが２個だと、１次元の直線構造をとることができます。 陽イオンに接する陰イオンが３個だと、２次元の平面構造をとることができます。 陽イオンに接する陰イオンが４個以上だと、３次元の立体構造（結晶構造）をとることができます。 陽イオンと陰イオンの半径比によってイオン結晶の構造が異なりますが、 どのような半径比のときに、どのような結晶構造をとるのでしょうか？ イオン結晶に成り得ないイオンの組み合わせは、あるのでしょうか？  学ぶ項目を、ステップを細かく分けて一覧にしました。 「この項目は大丈夫だな。」と思うものは飛ばしてもらって結構です。 自分に必要な項目だけを学べば良いでしょう。 カッコ内は、文部科学省の学習指導要領に従った、目安となる履修学年です。 【イオン結合】 （０１）周期表（高１）・・・１〜１８の族番号が付けられています。 （０２）１８族元素（高１）・・・いずれも、閉殻しており、単独の原子として安定しています。 （０３）１族元素（高１）・・・いずれも、外殻電子 ns1（ n は主量子数）を持っています。 （０４）陽イオン（中３）・・・１族元素が１８族元素の電子配置を目指し、電子を放出した結果です。 （０５）１７族元素（高１）・・・いずれも、外殻電子 np5（ n は主量子数）を持っています。 （０６）陰イオン（中３）・・・１７族元素が１８族元素の電子配置を目指し、電子を受け取った結果です。 （０７）イオン結合（高１）・・・１族元素が放出した電子を１７族元素が受け取ると、どちらも好都合♪ （０８）イオン化エネルギー（高１）・・・原子から電子を取り去って陽イオンにするために必要なエネルギー。 （０９）電子親和力（高１）・・・原子が電子を受け取って陰イオンになるときに放出されるエネルギー。 【限界半径比】 （※）事前に、「面積」「体積」について学んでおくと良いです。 → こちら （１０）結晶（高１）・・・構成粒子が規則正しく配列した固体です。 （１１）イオン結晶（高１）・・・イオン結合でできた結晶です。 （１２）イオン半径（高１）・・・通常、陽イオンよりも陰イオンの方が大きいです。 （１３）限界半径比（高１）・・・陰イオンの大きさに対して、陽イオンがどこまで小さくて良いのか？ （１４）結晶格子（高１）・・・結晶内での粒子の配列構造を表したものです。 （１５）配位数（高１）・・・ある粒子に接している粒子の数です。 （１６）単位格子（高１）・・・結晶格子における、繰り返しの最小単位です。 （１７）充填率（高１）・・・単位格子中の粒子が占める割合です。 （１８）格子定数（高１）・・・単位格子である立方体の１辺の長さです。 （１９）ブラッグの条件（高３）・・・Ｘ線の回折現象から格子定数を求める方法を示します。 （２０）イオン結晶の原子間距離・・・（陽イオンの半径）＋（陰イオンの半径）であり、それぞれは不明です。 （２１）ライナス・ポーリング・・・１価イオンの半径が有効核電荷に反比例すると考えました。 （２２）有効核電荷・・・当該電子が感じる中心原子核の電荷です。（原子番号）−（遮蔽定数）。 （２３）遮蔽定数・・・「スレーター則」により求めることができます。 （２４）スレーター則・・・有効核電荷に具体的な値を与える法則です。 （２５）単純立方格子・・・配位数「６」、充填率「０.５２」。 これらの値は、どこから出てきたのだろう？ （２６）体心立方格子（高１）・・・配位数「８」、充填率「０.６８」。 これらの値は、どこから出てきた？ （２７）面心立方格子（高１）・・・配位数「１２」、充填率「０.７４」。 これらの値は、どこから出てきた？ （２８）立方最密充填・・・面心立方格子の別名です。 （２９）六方最密充填（高１）・・・充填率が「０.７４」になる最密充填構造には２種類あります。 （３０）両者の違い・・・結晶において、第三層目の重なり方が異なります。 （３１）塩化セシウム型（高１）・・・限界半径比が「０.７３２」以上の結晶です。 この値は、どこから？ （３２）塩化ナトリウム型（高１）・・・限界半径比が「０.４１４」以上「０.７３２」未満の結晶です。 （３３）硫化亜鉛型・・・限界半径比が「０.２２５」以上「０.４１４」未満の結晶です。 （３４）閃亜鉛鉱型・・・硫化亜鉛型の中で、硫化物イオンが立方最密充填であるものです。 （３５）ウルツ鉱型・・・硫化亜鉛型の中で、硫化物イオンが六方最密充填であるものです。 「元素の周期表」に戻る |
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